Behavior of Hydrogen During Crystallization of Thin Silicon Films Doped with Tin

R. M. Rudenko; M. M. Kras’ko; V. V. Voitovych; A. G. Kolosyuk; V. Yu. Povarchuk; A. M. Kraichynskyi; V. O. Yukhymchuck; V. Ya. Bratus’; M. V. Voitovych; I. A. Zaloilo

doi:10.15407/ujpe58.12.1165

Поведiнка водню при кристалiзацiї тонких плiвок кремнiю, легованих оловом

Автор(и)

R. M. Rudenko Taras Shevchenko National University of Kyiv, Faculty of Physics
M. M. Kras’ko Institute of Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
V. V. Voitovych Institute of Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
A. G. Kolosyuk Institute of Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
V. Yu. Povarchuk Institute of Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
A. M. Kraichynskyi Institute of Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
V. O. Yukhymchuck V.E. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
V. Ya. Bratus’ V.E. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
M. V. Voitovych V.E. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
I. A. Zaloilo National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe58.12.1165

Ключові слова:

тонкоплiвковий кремнiй, кристалiзацiя, легування оловом, водень

Анотація

Дослiджено поведiнку домiшки водню пiд час кристалiзацiї тонких плiвок кремнiю, легованих оловом (a-SiSn). Встановлено, що у плiвках a-SiSn (вмiст Sn ∼ 1–10 ат.%) безпосередньо пiсля осадження (300 ◦С) вiдсутня смуга IЧ поглинання на кремнiй-водневих зв’язках (область ∼2000–2200 см^−1). У нелегованому a-Si вмiст водню стає меншим межi чутливостi даної методики дослiдження лише пiсля вiдпалу при 700 ◦С. Факт вiдсутностi водню у a-SiSn добре узгоджується з ЕПР дослiдженнями та структурними перетвореннями плiвок при термообробках, якi дослiджувалися методом комбiнацiйного розсiяння свiтла. Показано, що формування кристалiчної фази у a-SiSn вiдбувається при нижчих температурах порiвняно з a-Si. При цьому спостерiгається кореляцiя мiж температурою кристалiзацiї Si кластерiв та концентрацiєю домiшки олова. Враховуючи те, що олово зменшує температуру ефузiї водню з об’єму плiвок i, вiдповiдно, стимулює впорядкування структури зразкiв, можна припустити, що домiшка водню бере участь в процесах, що ведуть до зниження температури кристалiзацiї a-SiSn.

Посилання

R.M. Rudenko, V.V. Voitovych, M.M. Kras'ko, A.G. Kolosyuk, A.M. Kraichynskyi, V.O. Yukhymchuk, and V.A. Makara, Ukr. J. Phys. 58, 769 (2013).

https://doi.org/10.15407/ujpe58.08.0769

D.L. Williamson, R.C. Kerns, and S.K. Deb, J. Appl. Phys. 55, 2816 (1984).

https://doi.org/10.1063/1.333320

S. Houssa¨ıni, M. Vergnat, A. Bruson, G. Marchal, and C. Vettier, J. Appl. Phys. 73, 483 (1993).

https://doi.org/10.1063/1.353827

V.V. Voitovych, V.B. Neimash, N.N. Krasko, A.G. Kolosiuk, V.Y. Povarchuk, R.M. Rudenko, V.A. Makara, R.V. Petrunya, V.O. Juhimchuk, and V.V. Strelchuk, Semiconductors 45, 1281 (2011).

https://doi.org/10.1134/S1063782611100253

M. Vergnat, G. Marchal, M. Piecuch, and M. Gerl, Solid State Commun. 50, 237 (1984).

https://doi.org/10.1016/0038-1098(84)90803-2

M. Vergant, G. Marchal, and M. Piecuch, Rev. Phys. Appl. 22, 1803 (1987).

https://doi.org/10.1051/rphysap:0198700220120180300

M.S. Valipa, S. Sriraman, E.S. Aydil, and D. Maroudas, J. Appl. Phys. 100, 053515 (2006).

https://doi.org/10.1063/1.2229429

I.E. Tyschenko, V.P. Popov, A.B. Talochkin, A.K. Gutakovskii, and K.S. Zhuravlev, Semiconductors 38, 107 (2004).

https://doi.org/10.1134/1.1641141

R.A. Street, C.C. Tsai, J. Kakalios, and W.B. Jackson, Philos. Mag. B 56, 305 (1987).

https://doi.org/10.1080/13642818708221319

A. Fontcuberta i Morral and P. Roca i Cabarrocas, Eur. Phys. J. Appl. Phys. 35, 165 (2006).

https://doi.org/10.1051/epjap:2006094

Z. Remes, M. Vanecek, A.H. Mahan, and R.S. Crandall, Phys. Rev. B 56, R12710 (1997).

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.56.R12710

O.A. Golikova, E.V. Bogdanova, and U.S. Babakhodzhaev, Semiconductors 36, 1180 (2002).

https://doi.org/10.1134/1.1513865

K. Pangal, J.C. Sturm, S. Wagner, and T.H. Buyuklimanli, J. Appl. Phys. 85, 1900 (1999).

https://doi.org/10.1063/1.369182

H. Ohmi, K. Yasutake, Y. Hamaoka, and H. Kakiuchi, Appl. Phys. Lett. 91, 241901 (2007).

https://doi.org/10.1063/1.2819086

T. Ohmi, A. Ohki, M. Nakamura, K. Kawada, T. Watanabe, Y. Nakagawa, S. Miyoshi, S. Takahashi, and M.S.K. Chen, J. Electrochem. Soc. 140, 1691 (1993).

https://doi.org/10.1149/1.2221625

M. Hosssain, H.M. Meyer, H.H. Abu-Safe, H.A. Naseem, W.D. Brown, Thin Solid Films 510, 184 (2006).

https://doi.org/10.1016/j.tsf.2006.01.003

P. Mishra and K.P. Jain, Phys. Rev. B. 64, 073304 (2001).

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.64.073304

H. Campbell and P.M. Fauchet, Solid State Commun. 58, 739 (1986).

https://doi.org/10.1016/0038-1098(86)90513-2

S.V. Gajsler, O.I. Semenova, R.G. Sharafutdinov, and B.A. Kolesov, Phys. Solid State 46, 1528 (2004).

https://doi.org/10.1134/1.1788789

A.A. Langford, M.L. Fleet, and B.P. Nelson, Phys. Rev. B 45, 13367 (1992).

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.45.13367

D. Han and K. Wang. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 78, 181 (2003).

https://doi.org/10.1016/S0927-0248(02)00437-3

P.K. Lim, W.K. Tam, L.F. Yeung, and F.M. Lam, J. Phys. Conf. Ser. 61, 708 (2007).

https://doi.org/10.1088/1742-6596/61/1/142

M. Vergnat, N.H. Zoubir, S. Houssa¨ıni, and G. Marchal, Appl. Phys. Lett. 66, 1647 (1995).

https://doi.org/10.1063/1.113880

M.H. Brodsky and R.S. Title, Phys. Rev. Lett. 23, 581 (1969).

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.23.581

V.B. Neimash, A. Kraitchinskii, M. Kras'ko, O. Puzenko, C. Claeys, E. Simoen, B. Svensson, and A. Kuznetsov, J. Electrochem. Soc. 147, 2727 (2000).

https://doi.org/10.1149/1.1393596

Downloads

Опубліковано

2018-10-11

Як цитувати

Rudenko, R. M., Kras’ko, M. M., Voitovych, V. V., Kolosyuk, A. G., Povarchuk, V. Y., Kraichynskyi, A. M., Yukhymchuck, V. O., Bratus’, V. Y., Voitovych, M. V., & Zaloilo, I. A. (2018). Поведiнка водню при кристалiзацiї тонких плiвок кремнiю, легованих оловом. Український фізичний журнал, 58(12), 1165. https://doi.org/10.15407/ujpe58.12.1165

Завантажити посилання

Номер

Том 58 № 12 (2013)

Розділ

Тверде тіло

Ліцензія

Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна

Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:

1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.

2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.

3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.

4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.

5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.

6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.